放電加工の基礎知識

形彫放電加工機とは?加工対象や電極材質を解説!

1.はじめに

今回は形彫放電加工機の基礎知識をご紹介していきます。

ワイヤ放電加工機よりは出番は少ない機械ですが、金型製造などにおいては

重要な工作機械となります。

本記事で基礎知識を身につけ、普段のお仕事などにご活用いただければ幸いです。

 

2.形彫放電加工とは?

銅やグラファイトなどの電極を用いて加工液中の放電現象による

電気エネルギーを利用して加工物を溶融・除去しながら電極の形状を

ワークに転写する加工方法です。

ワークの硬さに関係なく加工が可能なため、金型や複雑形状のワークなどに

広く利用することができます。

電極材には銅・グラファイト・銅タングステンなどが用いられることが多いです。

ワークには鋼材・超硬合金・非鉄合金などが挙げられます。

 

3.形彫放電加工の加工現象

形彫放電加工は下記のような現象が繰り返されることで形状を転写できます。

➀パルス電圧と加工液を電極とワークの隙間に供給する

②電極が降下してワークに近づき、油の絶縁が破壊され、電流が流れて火花が発生します。

➂アーク柱と呼ばれるものができ電流が流れ、ワークと電極の一部を溶解させます。

④アークの熱で周囲の加工液が一挙に気化・膨張し、局部的な爆発現象で溶けた金属が吹き飛ばされまます。

⑤電流が停止し、アークが途絶えてワークが冷却され、くぼみが生成されます。

また、電極は下記のように上下(Z軸)にジャンプ動作を繰り返し、

スラッジを排出させながら加工が進みます。

 

4.電極材質

電極材質には様々あります。

主に銅、グラファイト、銅タングステン、銀タングステンという種類があります。

それぞれ、放電加工においての狙い面粗さ、電極を作る際の切削性、

価格で特徴があります。

その為目的の加工にあわせた電極を選定することが重要です。

下記にそれぞれの特徴をまとめた表を示します。

ご参考になさってください。

 

5.形彫放電加工機の加工対象

形彫放電加工機の加工対象になり得るものは様々あります。

半導体関連においては離形性を高める為に均一な面質が求められ、

放電加工においてもトレンドの一つとなっています。

また各種金型、特にプラスチック金型にも用いられることが多く、

家電、自動車の分野においても形彫放電加工機で加工する金型は多くあります。

計上も大面積なものから、コーナの精度が求められるコネクター用のプラスチック金型など

にも多く採用されています。

引用元:三菱電機株式会社 製品特徴https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/mecha/edm/pmerit/example/die/index_2.html

6.形彫り放電加工機での鏡面加工

金型材料は特殊鋼メーカー様が用途に応じて開発されており、バリエーションが豊富です。

最近では、加工面が鏡面を求められるユーザー様も多くなりました。

≫≫≫放電加工機におけるアーク放電を解説!はこちら

≫≫≫形彫り放電加工機での鏡面加工と金型材料の関係についての詳細はこちら

 

7.形彫放電加工機におけるアーク放電

アーク放電は、電極に電位差が生じることにより、

電極間にある気体に持続的に発生する絶縁破壊(放電)の一種です。

火花放電と一緒のような気がしますね。

しかしキーワードは「持続的に発生する絶縁破壊(放電)の一種です。」というところです。

≫≫≫放電加工機におけるアーク放電を解説!はこちら

 

8.三菱電機の形彫放電加工機

三菱電機形彫放電加工機は要求精度や加工サイズによって様々なラインナップがあります。

その中でもフラッグシップモデルはSV-Pシリーズです。

≫≫≫高精度形彫放電加工機 SV-Pシリーズはこちら

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10.最後に

いかがでしたでしょうか。

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